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公開番号2023107570
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-08-03
出願番号2022008831
出願日2022-01-24
発明の名称受信装置及び受信方法
出願人日本放送協会
代理人個人
主分類H04J 99/00 20090101AFI20230727BHJP(電気通信技術)
要約【課題】階層分割多重(LDM)方式の受信処理を低減しつつ、高い階層分離精度で受信性能を向上させた受信装置及び受信方法を提供する。
【解決手段】本発明のLDM方式の受信装置20は、LDM信号を受信して直交復調しLDMシンボルを抽出する直交復調部22と、受信したLDMシンボルをULとみなして対数尤度比(LLR)を計算するUL用のLLR計算部23と、該LLRを示すUL信号に対して復号処理を施すUL用の誤り訂正復号部24と、当該UL信号の復号結果を基に、受信したLDMシンボルにおけるLL用のシンボルが取りうるシンボル位置を示す基準点の絞り込みを行う基準点判定部25Rと、基準点判定部25Rにより決定した基準点のみに基づいてUL信号に対応する受信したLDMシンボルに対するLLRを計算するLL用のLLR計算部27Rと、該LLRを示すLL信号に対して復号処理を施すLL用の誤り訂正復号部28と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
階層分割多重（ＬＤＭ）方式の受信装置であって、
高階層（ＵＬ）と低階層（ＬＬ）として２つの変調信号が異なる電力で多重化され、同一周波数帯で直交変調して伝送されたＬＤＭ信号を受信して、直交復調処理を施してＬＤＭシンボルを抽出する直交復調部と、
前記ＬＤＭシンボルについて、ＵＬ用のシンボルとみなし、ＬＤＭシンボルが取りうる全てのシンボル位置又はＵＬ用として予め定めた変調方式に従うシンボル位置を示す基準点を用いて対数尤度比を計算し、該対数尤度比を示すＵＬ信号を生成するＵＬ用のＬＬＲ計算部と、
前記ＵＬ信号に対して、ＵＬ用として予め定めた誤り訂正復号処理を施し、前記ＵＬ信号の復号ビットを生成するＵＬ用の誤り訂正復号部と、
前記ＵＬ信号の復号ビットを基に、ＬＤＭシンボルが取りうる全てのシンボル位置を示す基準点のうち受信したＬＤＭシンボルにおけるＬＬ用のシンボルが取りうるシンボル位置を示す基準点の絞り込みを行うことにより、前記ＵＬ信号の復号ビットに応じてＬＬ復号用の対数尤度比の計算に用いる基準点を決定する基準点判定部と、
前記基準点判定部により決定した基準点のみに基づいて、前記ＵＬ信号に対応する受信したＬＤＭシンボルに対する対数尤度比を計算し、該対数尤度比を示すＬＬ信号を生成するＬＬ用のＬＬＲ計算部と、
前記ＬＬ信号に対して、ＬＬ用として予め定めた誤り訂正復号処理を施し、前記ＬＬ信号の復号ビットを生成するＬＬ用の誤り訂正復号部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記ＵＬ用の誤り訂正復号部は、前記基準点判定部によって前記ＵＬ信号に対応するＬＤＭシンボルを識別可能とする識別情報を付して、前記ＵＬ信号の復号ビットを示す復号結果を前記基準点判定部にフィードバックすることを特徴とする、請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記ＬＬ用のＬＬＲ計算部は、前記ＵＬ信号に対応するＬＬ信号を生成するために、前記識別情報を基に可変に、受信したＬＤＭシンボルについて遅延調整を行った上で、前記基準点判定部により決定した基準点のみを用いて、前記ＵＬ信号に対応する受信したＬＤＭシンボルに対する対数尤度比を計算し、該対数尤度比を示すＬＬ信号を生成することを特徴とする、請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記ＬＬ用のＬＬＲ計算部は、前記ＵＬ信号に対応するＬＬ信号を生成するための固定時間分、受信したＬＤＭシンボルについて遅延調整を行った上で、前記基準点判定部により決定した基準点のみを用いて、前記ＵＬ信号に対応する受信したＬＤＭシンボルに対する対数尤度比を計算し、該対数尤度比を示すＬＬ信号を生成することを特徴とする、請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
前記ＵＬ用のＬＬＲ計算部は、前記ＬＤＭシンボルが取りうる全てのシンボル位置を示す基準点を用いて対数尤度比を計算するものとし、
前記ＵＬ信号として示される対数尤度比の計算に用いた受信したＬＤＭシンボル毎の各基準点に対するユークリッド距離の情報を所定シンボル数分、更新しながら一時蓄積するユークリッド距離蓄積部を更に備え、
前記基準点判定部は、前記ＵＬ用の誤り訂正復号部によってＵＬ信号について復号したＬＤＭシンボル毎に、前記ＵＬ信号の復号ビットを基に、前記ユークリッド距離蓄積部に蓄積した各基準点のユークリッド距離のうちＬＬ信号の復号に用いる基準点のユークリッド距離を選択するユークリッド距離選択部を有し、
前記ＬＬ用のＬＬＲ計算部は、前記ユークリッド距離選択部によってＬＬ信号の復号用に選択したユークリッド距離のみを用いて、前記ＵＬ信号に対応する受信したＬＤＭシンボルに対する対数尤度比を計算し、該対数尤度比を示すＬＬ信号を生成することを特徴とする、請求項１に記載の受信装置。
【請求項６】
階層分割多重（ＬＤＭ）方式の受信方法であって、
高階層（ＵＬ）と低階層（ＬＬ）として２つの変調信号が異なる電力で多重化され、同一周波数帯で直交変調して伝送されたＬＤＭ信号を受信して、直交復調処理を施してＬＤＭシンボルを抽出するステップと、
前記ＬＤＭシンボルについて、ＵＬ用のシンボルとみなし、ＬＤＭシンボルが取りうる全てのシンボル位置又はＵＬ用として予め定めた変調方式に従うシンボル位置を示す基準点を用いて対数尤度比を計算し、該対数尤度比を示すＵＬ信号を生成するステップと、
前記ＵＬ信号に対して、ＵＬ用として予め定めた誤り訂正復号処理を施し、前記ＵＬ信号の復号ビットを生成するステップと、
前記ＵＬ信号の復号ビットを基に、ＬＤＭシンボルが取りうる全てのシンボル位置を示す基準点のうち受信したＬＤＭシンボルにおけるＬＬ用のシンボルが取りうるシンボル位置を示す基準点の絞り込みを行うことにより、前記ＵＬ信号の復号ビットに応じてＬＬ復号用の対数尤度比の計算に用いる基準点を決定するステップと、
該ステップにより決定した基準点のみに基づいて、前記ＵＬ信号に対応する受信したＬＤＭシンボルに対する対数尤度比を計算し、該対数尤度比を示すＬＬ信号を生成するステップと、
前記ＬＬ信号に対して、ＬＬ用として予め定めた誤り訂正復号処理を施し、前記ＬＬ信号の復号ビットを生成するステップと、
を含むことを特徴とする受信方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星放送又は地上放送における階層分割多重（ＬＤＭ：Layered Division Multiplexing）方式を用いた伝送システムに関するものであり、特に、高階層（ＵＬ）と低階層（ＬＬ）として２つの変調信号が異なる電力で多重化され、同一周波数帯で直交変調して伝送されたＬＤＭ信号を受信して処理するＬＤＭ方式の受信装置及び受信方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
周波数利用効率の向上を目的とした無線伝送方式の一つに、２つの変調信号を異なる電力で多重化し、同一周波数帯で伝送する階層分割多重方式（以下、「ＬＤＭ方式」と称する。）がある。地上デジタル放送においてもＬＤＭ方式の利用が検討されており、ＬＤＭ方式を用いて新たな地上波放送方式を現行の地上波放送を多重するシステムが検討されている（例えば、非特許文献１，２参照）。
【０００３】
ＬＤＭ方式は２つの変調信号について電力差を付けて同一周波数帯で多重化する方式であり、一般的に電力の高い方をＵＬ（Upper Layer）、低い方をＬＬ（Lower Layer）とし、高階層（ＵＬ）と低階層（ＬＬ）の階層間の電力比は、ＬＬの平均電力に対するＵＬの平均電力の比を表すＩＬ（Injection Level）によって定義される。
【０００４】
図１１は、従来技術における典型的なＬＤＭ方式の送信装置１０の概略構成を示すブロック図である。図１１ではシングルキャリア伝送によるＬＤＭ方式の送信装置１０の概略構成を例示しているが、マルチキャリアによるＯＦＤＭ伝送にもＬＤＭ方式を適用可能であり、ＬＤＭ方式の信号伝送自体に係る構成は同様である。図１１に示すＬＤＭ方式の送信装置１０は、ＵＬ用の誤り訂正符号化部１１及びマッピング部１２と、ＬＬ用の誤り訂正符号化部１３及びマッピング部１４と、電力調整部１５と、合成部１６と、直交変調部１７と、を備える。
【０００５】
誤り訂正符号化部１１は、ＬＤＭ方式のＵＬで伝送したい情報であるＵＬ用伝送情報を入力して、ＵＬ用として予め定めた誤り訂正符号化処理（ＬＤＰＣ符号等）を施し、マッピング部１２に出力する。
【０００６】
マッピング部１２は、誤り訂正符号化部１１から得られる誤り訂正符号化処理後のデータに対してＵＬ用として予め定めた変調方式（ＱＰＳＫ等）でマッピングし、同相成分Ｉと直交位相成分ＱのＩＱ平面で表すことが可能なＩＱ信号としてＵＬ用のシンボルを有する変調信号を生成して合成部１６に出力する。
【０００７】
誤り訂正符号化部１３は、ＬＤＭ方式のＬＬで伝送したい情報であるＬＬ用伝送情報を入力して、ＬＬ用として予め定めた誤り訂正符号化処理（ＬＤＰＣ符号等）を施し、マッピング部１４に出力する。尚、ＵＬ用とＬＬ用の各誤り訂正符号化処理は、それぞれ同一の誤り訂正符号化方式及び符号化率としてもよいし、それぞれ異なる誤り訂正符号化方式及び符号化率としてもよい。
【０００８】
マッピング部１４は、誤り訂正符号化部１３から得られる誤り訂正符号化処理後のデータに対してＬＬ用として予め定めた変調方式（ＱＰＳＫ等）でマッピングし、ＩＱ信号としてＬＬ用のシンボルを有する変調信号を生成して電力調整部１５に出力する。尚、ＵＬ用とＬＬ用の各変調方式は、それぞれ同一変調方式としてもよいし、それぞれ異なる変調方式としてもよく、ＱＰＳＫとする以外にも、π／２シフトＢＰＳＫ，８ＰＳＫ，１６ＡＰＳＫ等とすることができる。
【０００９】
電力調整部１５は、予め定められたＩＬの値によって、マッピング部１４から得られるＬＬ用のシンボルについて振幅を調整し（即ち、ＩＬに応じた階層間の電力比の調整を行い）、この振幅調整後のＬＬ用のシンボルを合成部１６に出力する。尚、ここでは、電力調整部１５によって、ＬＬ用のシンボルについて振幅の調整を行う構成例を示しているが、ＩＬに応じた階層間の電力比の調整を行うことができればよく、このような電力調整部１５は、ＵＬ用とＬＬ用のシンボルのいずれか一方又は双方について振幅の調整を行うとしてもよい。
【００１０】
合成部１６は、マッピング部１２及び電力調整部１５からそれぞれ得られるＵＬ用とＬＬ用の各シンボルについて電力加算することにより、ＬＤＭシンボルを生成し、直交変調部１７に出力する。
（【００１１】以降は省略されています）

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